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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung für eine Kupplungsanordnung eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 101 43 834 A1 ist eine Doppelkupplung mit zwei Kupplungsbetätigungsvorrichtungen bekannt. Die beiden Kupplungsbetätigungsvorrichtungen weisen jeweils einen integrierten, sich im Betrieb mitdrehenden hydraulischen Zylinder in Form eines Nehmerzylinders auf. Der Nehmerzylinder ist über eine Druckleitung in Form eines Hydraulikkanals mit einem Druckmittel beaufschlagbar. In den Nehmerzylindern ist ein Abschnitt eines Betätigungskolbens geführt. Ein Druckraum ist dabei von dem Nehmerzylinder und von dem Abschnitt des Betätigungskolbens begrenzt. Über die Druckleitung kann der Druckraum mit dem Druckmittel beaufschlagt werden. Über die Druckleitung ist der Nehmerzylinder an eine Hydraulikdruckquelle angeschlossen. Die Druckleitung mündet axial in den Druckraum. Ferner weisen die Kupplungsbetätigungsvorrichtungen jeweils einen Fliehkraftdruckausgleichsraum auf. Die Fliehkraftdruckausgleichsräume werden dabei über eine in einer Eingangsnabe ausgebildete Kühlölkanalanordnung mit Kühlöl versorgt. Das Kühlöl füllt den jeweiligen Fliehkraftdruckausgleichsraum und wirkt fliehkraftbedingten Hydraulikdruckerhöhungen in dem jeweiligen Druckraum entgegen.
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Aus der gattungsbildenden
DE 44 27 942 A1 ist eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung mit einem Kolben und mit einem Zylinder bekannt. Der Zylinder ist als Nehmerzylinder ausgebildet. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung dient zur Betätigung einer Reibkupplung in einem Kraftfahrzeug. Der Nehmerzylinder und der Kolben weisen einen kreisringförmigen Querschnitt auf. Der Zylinder und der Kolben begrenzen dabei einen Druckraum. Der Kolben weist an seinem Außenumfang eine Blechhülse auf, wobei die Blechhülse in dem Zylinder geführt ist. Der Druckraum wird über eine sich in radialer Richtung erstreckende Bohrung mit einem Druckmittel beaufschlagt. Diese Bohrung dient als Druckleitung. Der Kolben weist nun an seinem Innenumfang eine Dichtung auf, wobei der Kolben an dem Innenumfang dichtend an der entsprechenden inneren Umfangsfläche des Zylinders, nämlich an einem Führungsrohr abdichtend geführt ist. Der Zylinder weist ferner an seiner Außenumfangsfläche eine Ringnut auf, in die ein Dichtring eingesetzt ist. Der Kolben ist mit seiner Außenumfangsfläche abdichtend an diesem Dichtring geführt. Es sind nun den Dichtringen Blenden zugeordnet, wobei die Blenden Druckspitzen abdämpfen sollen, die bei einem plötzlichen Druckaufbau im Druckraum durch ein über die Bohrung in den Druckraum geleitetes Druckmittel entstehen könnten. Der Dichtring ist durch die zugeordnete Blende axial verdeckt. Dadurch wird eine direkte Druckbeaufschlagung der Dichtringe vermieden und damit werden Druckimpulse auf die Dichtringe gedämpft. Die radiale Innenumfangsfläche der Blende bildet dabei einen Teil der Zylinderwandung, die von dem Kolben durchgriffen werden kann. Die Blende überdeckt den Kolben nicht in Axialrichtung.
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Die gattungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung ist noch nicht optimal ausgebildet. Es besteht die Möglichkeit, dass bei der Druckbeaufschlagung des Kolbens der Kolben aufgrund der ungleichmäßigen Druckverteilung leicht im Zylinder schräg steht und dadurch das Verfahren des Kolbens ungleichmäßig erfolgt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsbildende Kupplungsbetätigungsvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass die Gefahr eines ungleichmäßigen Verfahrens des Kolbens in dem Zylinder zumindest vermindert ist.
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Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun durch eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Zwischen der Druckmittelaustrittsöffnung und dem Kolben ist eine Druckmittelverteilanordnung zylinderfest angeordnet, wobei die Druckmittelverteilanordnung mindestens eine Druckmittelverteilöffnung zur Weiterleitung des Druckmittels von dem Druckraum zum Kolben aufweist. Die Druckmittelverteilanordnung ist in dem Zylinder fest angeordnet. Die Druckmittelverteilanordnung ist fest mit dem Zylinder verbunden. Dies kann durch eine Presspassung erfolgen. Es sind jedoch auch andere Verfahren zur Befestigung der Druckmittelverteilanordnung denkbar, beispielsweise durch eine formschlüssige Verbindung, durch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch eine Schweißverbindung oder dergleichen. Die Druckmittelverteilanordnung ist vom Druckraum aus gesehen vor dem Kolben angeordnet. Die Druckmittelverteilanordnung wirkt als eine Art Düse, wobei zum einen das in den Druckraum eintretende Druckmittel umfänglich verteilt wird und/oder zum anderen Druckspitzen durch den Impuls des einschießenden Druckmittels abgebaut werden. Die Form der Druckmittelverteilanordnung ist an den Querschnitt des Zylinders angepasst. Die Kontur der Druckmittelverteilanordnung entspricht im Wesentlichen der Kontur des Kolbens. Die Druckmittelverteilanordnung bewirkt, dass bei einer Druckbeaufschlagung das aus der Druckmittelaustrittsöffnung ausschießende Öl nicht direkt auf den Kolben prallt, sondern zunächst abgelenkt und damit verteilt wird, so dass im Endeffekt der Kolben homogener mit dem Druckmittel beaufschlagt wird im Vergleich zu einer direkten Beaufschlagung aus der Druckmittelaustrittsöffnung ohne eine entsprechende Druckmittelverteilanordnung.
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Die Druckmittelverteilanordnung ist in besonders bevorzugter Ausgestaltung ringförmig ausgebildet. Der Kolben ist insbesondere als Ringkolben ausgebildet. Der Ringkolben ist in einem Ringraum angeordnet. Die Druckmittelverteilanordnung kann aus einem Ringteil oder aus mehreren Ringsegmenten bestehen. Die Druckmittelverteilanordnung kann insbesondere eine sich in Umfangrichtung erstreckende Ringnut aufweisen, wobei das Druckmittel von der Druckmittelaustrittsöffnung direkt oder indirekt zunächst in die Ringnut eintreten kann. Über die Ringnut ist hierbei zumindest teilweise dann ein Ringkanal ausgebildet. Von der Ringnut können mehrere sich in Axialrichtung erstreckende Druckmittelverteilöffnungen ausgebildet sein. Die Druckmittelverteilöffnungen können insbesondere als Bohrungen ausgebildet sein. In alternativer Ausgestaltung ist es denkbar, dass die Druckmittelverteilanordnung beispielsweise mehrere Schlitze oder dergleichen als Druckmittelverteilöffnungen aufweist. Die Druckmittelverteilöffnungen sind umfänglich beabstandet. Vorzugsweise sind die Druckmittelverteilöffnungen umfänglich gleichmäßig beabstandet angeordnet oder ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Druckmittelverteilöffnungen dadurch gebildet sind, dass der Ring eine in Umfangsrichtung gewellt ausgebildete Außenumfangsseite oder eine in Umfangsrichtung gewellt ausgebildete Innenumfangsseite aufweist, so dass zwischen den sich radial nach außen erhebenden Bergbereichen Täler ausgebildet sind und diese Täler bzw. Talbereiche randoffene Druckmittelverteilöffnungen bilden. Die Druckmittelverteilöffnungen sind dann durch die entsprechenden Zylinderwandungen, nämlich die Außenumfangsfläche bzw. Innenumfangsfläche des Zylinders begrenzt.
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Die Druckmittelverteilanordnung weist in besonders bevorzugter Ausgestaltung einen Ringkanal auf, wobei der Ringkanal die Druckmittelverteilöffnungen miteinander umfänglich verbindet. Das Druckmittel gelangt zunächst in den Ringkanal und von da aus in die Druckmittelverteilöffnungen und von da aus weiter zum Kolben. Die Druckmittelverteilanordnung bildet eine Art Blende, wobei die Druckmittelverteilanordnung zumindest einen Teil der axialen Seite des Kolbens im Zylinder überdeckt. Das Druckmittel muss durch die Druckmittelverteilöffnungen gelangen, wobei die Summe der Druckmittelverteilöffnungen kleiner ist als der Querschnitt des Kolbens. Hierdurch werden Druckstöße entsprechend abgefangen und gleichmäßiger auf den Kolben geleitet. Das Verfahren des Kolbens ist hierdurch verbessert. Die eingangs genannten Nachteile sind vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden werden mehrere bevorzugte Ausgestaltungen der Kupplungsbetätigungsvorrichtung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:
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1 in einer schematischen, geschnittenen Detaildarstellung eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung mit einem Zylinder, mit einem Kolben und mit einer Druckmittelverteilanordnung in Form eines Druckmittelverteilringes.
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2 in einer schematischen, geschnittenen Darstellung den Druckmittelverteilring.
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3 in einer schematischen, stirnseitigen Darstellung den Druckmittelverteilring.
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4 in einer schematischen, stirnseitigen Darstellung einen weiteren Druckmittelverteilring.
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5 in einer schematischen, stirnseitigen, axialen Darstellung einen weiteren Druckmittelverteilring.
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6 in einer schematischen, stirnseitigen, axialen Darstellung einen Teil einer weiteren Druckmittelverteilanordnung in Form eines Ringsegmentes.
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In 1 ist eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 zumindest teilweise dargestellt. Die Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 kann als Einrücker oder als Ausrücker für eine nicht dargestellte Kupplungsanordnung eines Kraftfahrzeuges dienen. Die Betätigungsvorrichtung 1 weist einen Kolben 2 und einen Zylinder 3 auf. Der Kolben 2 ist in dem Zylinder 3 geführt. Dem Kolben 2 ist ein Druckraum 4 zugeordnet. Der Druckraum 4 ist durch den Kolben 2 und den Zylinder 3 begrenzt.
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In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Kolben 2 als Ringkolben 5 ausgestaltet. Der Kolben 2 ist somit hohlzylindrisch ausgestaltet. Der Zylinder 3 weist einen entsprechenden Ringraum 6 auf, in dem der Kolben 2 bzw. der Ringkolben 5 axial verschieblich angeordnet ist. Der Ringraum 6 weist eine zylindrische Innenumfangsfläche 7 und eine zylindrische Außenumfangsfläche 8 auf. Der Ringkolben 5 ist an der Außenumfangsfläche 8 und an der Innenumfangsfläche 7 abdichtend geführt. Der Ringkolben 5 weist an seiner nicht näher bezeichneten Innenumfangsfläche ein Dichtmittel 9 und an seiner nicht näher bezeichneten Außenumfangsfläche ein Dichtmittel 10 auf. Die Dichtmittel 9, 10 können insbesondere als Dichtringe ausgebildet sein.
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Der Druckraum 4 ist über eine schematisch angedeutete Druckmittelleitung 13 mit einem nicht dargestellten Druckmittel versorgbar. Die Druckmittelleitung 13 mündet an einer Druckmittelaustrittsöffnung 14 in den Druckraum 4. Der Druckraum 4 ist hier abgestuft ausgebildet. Der Druckraum 4 erweitert sich zum Ringraum 6 hin. Die Druckmittelleitung 13 kann beispielsweise im Wesentlichen axial in den Druckraum 4 münden. Wenn nun der Druckraum 4 mit dem Druckmittel beaufschlagt wird, so wird der Kolben 2 axial entlang der Innenumfangsfläche 7 und der Außenumfangsfläche 8 verschoben.
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Durch Verschieben des Kolbens 2 wird ein Betätigungskolben 11 ebenfalls mitverschoben. Der Betätigungskolben 11 dient dazu, beispielsweise ein Lamellenpaket einer Lamellenkupplung zusammenzudrücken und so die Lamellenkupplung zu schließen. Der Betätigungskolben 11 ist gegenüber dem Kolben 2 bzw. dem Ringkolben 5 über ein Lager 12 abgestützt. Hierdurch ist es möglich, dass der Betätigungskolben 11 gegenüber dem Zylinder 3 und dem darin angeordneten Ringkolben 5 rotiert. Das Lager 12 kann auch als Einrücklager bezeichnet werden.
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Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass zwischen der Druckmittelaustrittsöffnung 14 und dem Kolben 2 eine Druckmittelverteilanordnung 15 zylinderfest angeordnet ist, wobei die Druckmittelverteilanordnung 15 mindestens eine Druckmittelverteilöffnung 16, 22 zur Weiterleitung des Druckmittels von dem Druckraum 4 zum Kolben 2 aufweist. Die Druckmittelverteilanordnung 15 dient dazu das Druckmittel, insbesondere ein entsprechendes Öl, möglichst gleichmäßig an den Kolben 2 weiterzuleiten, so dass die Gefahr eines Verkantens des Kolbens 2 in dem Ringraum 6 vermieden ist. Ein Verfahren des Kolbens 2 durch Druckbeaufschlagung des Druckraums 4 ist dadurch verbessert. Die Druckmittelverteilanordnung 15 bildet eine Art Blende oder Düse, die dazu dient, eine homogenere Druckbeaufschlagung des Kolbens 2 in dem Ringraum 6 zu ermöglichen.
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Die Druckmittelverteilanordnung 15 ist im Ringraum 6 angeordnet. Die Druckmittelverteilanordnung 15 ist am Ende des Ringraumes 6 angeordnet. Die Druckmittelverteilanordnung 15 ist axial an der nicht näher bezeichneten Stufe am Übergang vom Ringraum 6 in den engeren Bereich des Druckraumes 4 angeordnet. Die Stufe kann bei der Montage einen Anschlag für die Druckmittelverteilanordnung 15 bereitstellen. Der Ringraum 6 mündet über die Stufe in den restlichen Druckraum 4. Die Druckmittelverteilanordnung 15 kann durch Presspassung zylinderfest angeordnet sein. Die Druckmittelverteilanordnung 15 überdeckt dabei den wesentlichen Querschnitt des Ringraums 6. Die Druckmittelverteilanordnung 15 weist mindestens eine Druckmittelverteilöffnung 16 auf. Es sind insbesondere mehrere Druckmittelverteilöffnungen 16 vorgesehen. Die Druckmittelverteilöffnungen 16 sind umfänglich beabstandet angeordnet. Die Druckmittelöffnungen 16 sind insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet angeordnet.
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In den in den 3 und 4 dargestellten Ausgestaltungen der Druckmittelverteilanordnung 15 sind die Druckmittelverteilöffnungen 16 kreisförmig oder schlitzförmig (vergleiche 3, 4) ausgestaltet. Wie gut zu erkennen ist in den 3 bis 5, ist die Druckmittelverteilanordnung 15 in bevorzugter Ausgestaltung ringförmig ausgebildet. In der in 6 dargestellten Ausgestaltung ist zu erkennen, dass die Druckmittelverteilanordnung 15 mindestens ein Ringsegment 17, insbesondere aber mehrere Ringsegmente 17 aufweisen kann.
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Vorzugsweise weist die Druckmittelverteilanordnung 15 mindestens einen Ringkanal 18 (vergleiche 1 bis 3) auf. Wenn nun der Druckraum 4 mit dem Druckmittel beaufschlagt wird, so tritt das Druckmittel zuerst in den Ringkanal 18 ein, wobei von dem Ringkanal 18 die entsprechenden Druckmittelverteilöffnungen 16 in Axialrichtung abgehen. Die Druckmittelverteilöffnungen 16 münden axial gesehen vor dem Kolben 2 bzw. Ringkolben 5.
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Die dem Kolben 2 bzw. Ringkolben 5 zugewandte Stirnseite 19 der Druckmittelverteilanordnung 15 kann wie dargestellt eben ausgestaltet sein. In alternativer Ausgestaltung kann die Stirnseite 19 beispielsweise mit Wölbungen und Vertiefungen ausgestaltet sein. Diese Wölbungen und Vertiefungen können dabei insbesondere derart ausgestaltet sein, so dass das Druckmittel besonders homogen zur Beaufschlagung des Kolbens 2 in den Ringraum 6 abgegeben wird.
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In 3 ist eine Druckmittelübergabestelle 20 punktiert dargestellt, wobei an der Druckmittelübergabestelle 20 das Druckmittel aus der Druckmittelaustrittsöffnung 14 in den Druckraum 4 und somit in den Ringkanal 18 eintritt. Dass hier an dieser Druckmittelübergabestelle 20 auftreffende Druckmittel, insbesondere das entsprechende Öl, wird nun zunächst umfänglich abgeleitet in den Ringkanal 18 und sodann durch die Druckmittelverteilöffnung 16 zu dem Kolben 2 geleitet.
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In der in 5 dargestellten Ausgestaltung ist eine weitere Ausgestaltung der Druckmittelverteilanordnung 15 dargestellt, wobei nun der Außenumfang 21 der Druckmittelverteilanordnung 15 derart ausgestaltet ist, so dass hier zwischen dem Außenumfang 21 und der Außenumfangsfläche 8 des Ringraumes 6 mehrere Druckmittelverteilöffnungen 22 gebildet sind. Auch hier dient die Druckmittelverteilanordnung 15 als eine Art Blende, wobei nun das Druckmittel zwischen der ringförmigen Druckmittelverteilanordnung 15 und der Außenumfangsfläche 8 durch die Druckmittelverteilöffnungen 22 geleitet wird.
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In alternativer Ausgestaltung ist es denkbar, entsprechende Druckmittelverteilöffnungen 22 randseitig zwischen der Innenumfangsfläche 7 des Ringraumes 6 und dem entsprechenden Innenumfang 23 der Druckmittelverteilanordnung 15 auszubilden, wobei der Innenumfang 23 der Druckmittelverteilanordnung 15 insbesondere gewellt oder dergleichen ausgebildet ist.
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Die zuvor beschriebene Kupplungsbetätigungsvorrichtung 1 eignet sich für Kupplungen eines Kraftfahrzeuges bzw. insbesondere für die Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsbetätigungsvorrichtung
- 2
- Kolben
- 3
- Zylinder
- 4
- Druckraum
- 5
- Ringkolben
- 6
- Ringraum
- 7
- Innenumfangsfläche
- 8
- Außenumfangsfläche
- 9
- Dichtmittel
- 10
- Dichtmittel
- 11
- Betätigungskolben
- 12
- Lager
- 13
- Druckmittelleitung
- 14
- Druckmittelaustrittsöffnung
- 15
- Druckmittelverteilanordnung
- 16
- Druckmittelverteilöffnung
- 17
- Ringsegment
- 18
- Ringkanal
- 19
- Stirnseite
- 20
- Druckmittelübergabestelle
- 21
- Außenumfang
- 22
- Druckmittelverteilöffnung
- 23
- Innenumfang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10143834 A1 [0002]
- DE 4427942 A1 [0003]
